Regenera

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Regeneração de nutrientes
Universidade Federal de Minas Gerais Instituto
de Ciências Biológicas Departamento de Biologia
Geral - Ecologia Energética

• Fernanda de Vasconcellos Barros

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Introdução

• A vida na Terra se desenvolve por
• constante reciclagem de nutrientes
• 103 elementos químicos conhecidos, sendo de 30 a
  40 necessários a vida,
• micro, meso e macronutrientes
• circulam na biosfera entre os
• compartimentos abióticos e biomassa
• vegetal e animal

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Plantas
Ingestão
Heterótrofos
Exudados
Absorção
Depósito abiótico (rápido)
Taxas de excreção
Intemperismo
Sedimentação
Depósito abiótico (lento) rochas
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• O estudo desse ciclo é de grande importância,
  para compreensão do funcionamento dos
  ecossistemas aquáticos e terrestres.
• Esses nutrientes passam ser integrantes da cadeia
  alimentar, uma vez que são absorvidos palas
  plantas depois por herbívoros, carnívoros e assim
  por diante, voltando depois ao meio abiótico.

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• Existem dois tipos de cadeias tróficas
• cadeia de pastoreio consumidores
• de matéria viva
• cadeia de detritos consumidores
• de matéria morta, meio aquático
• macrófitas detritos detritívoros
• (insetos, moluscos, fungos, bactérias e
• terrestre árvores litter organismos
• do solo.

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(No Transcript)
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• A ciclagem dos nutrientes ocorre através de
  ciclos biogeoquímicos, onde o meio biótico também
  participa, principalmente as bactérias e os
  fungos que exercem papel fundamental como
  organismos decompositores e remineralizadores. O
  meio biótico pode englobar também substâncias não
  vivas como húmus, excretas, sedimentos orgânicos,
  turfeiras, entre outros.

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Ciclos Biogeoquímicos

• São divididos de acordo com a natureza do seu
  reservatório abiótico
• ciclos gasosos (atmosfera) Nitrogênio e
• Oxigênio
• ciclos sedimentares (rochas)Cálcio e
• Fósforo
• ciclos mistos (atmosfera e rochas)Água,
• Carbono e Enxofre

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Ambientes aquáticos

• Rede alimentar inicia com algas e resíduos
• matéria orgânica e nutrientes ? alóctone ou
  autóctone
• CO2 ? ar e decomposição da matéria Orgânica
• Ca e carbonatos ? dissolução de rochas Calcárias
• Águas oligotróficas ? baixo teor MO (cor clara) e
  baixa concentração de nutrientes
• Águas mesotróficas e eutróficas ? aumento
  considerável na concentração de MO e nutrientes
• Águas eutróficas cor preta (MO em decomposição).

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Nutrientes na água

• Formas fosfatadas fosfato total, fosfato
• dissolvido, particulado e ortofosfato ( PO4-3
  ?fósforo
• solúvel reativo)
• Formas nitrogenadas Nitrogênio orgânico,
• nitrogênio amonical, nitrato, nitrito, nitrogênio
  total.
• Formas oxidadas NO3- e NO2- (menos estável),
• formas reduzidas NH4(meio ácido) e NH3 (meio
• básico)
• Enxofre sofre redução na formação de H2S,
• decomposição de MO depende de teores de
• aminoácidos sulfurosos e bactérias
• Silica minerais alumínio silicosos, pHlt3 é
• imobilizada (inerte). H2CO2 silicatos ?CO3-2
  sílica
• reativa

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Bactérias

• Possuem grande variedade metabólica o que
• dificulta determinar o seu papel ecológico.
• O diferente metabolismo dessas bactérias
• caracteriza o ambiente limnológico em que irão
• atuar.
• Bactérias Quimioorganotróficas se alimentam de
• detritos orgânicos (assimilam tanto o C
  particulado
• como o dissolvido).

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• Bactérias responsáveis pela ciclagem de
• nutrientes (N,S, Fe e Mn)
• Quimiolitotróficas aeróbicas ? energia?oxidação
• de ligações reduzidas (H2S, NH4) ? regiões com
• ?concentração de CO2,NO3, SO4). Ex bactérias
• nitrificantes, oxidantes de H2S, oxidantes do
• Metano e outras ligações de H, oxidantes do ferro
  e
• manganês.
• Quimiolitotróficas anaeróbicas bactérias
• desnitrificantes, redutoras de sulfato,
  formadoras
• de metano.
• Matéria orgânica ? metano CO2

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Visão clássica do papel ecológico das bactérias
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Nova visão Microbial loop
Visão atualizada do papel ecológico de bactérias
aquáticas

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• As bactérias competem por nutrientes
• com o fitoplâncton. Bactérias ? menores
• concentrações de N e P
• Fitoplâncton ? elevadas concentrações
• A remineralização é mais o resultado da
• predação e excreção do zooplâncton que da
• Ação decompositora.
• Alça microbiana ? maior importância ?
• Ambientes pobres em nutrientes (lagos
• ultra-oligotróficos, zonas pelágicas dos
• oceanos).

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Alterações na ciclagem de nutrientes

• Poluentes
• efeitos de drenagem
• introdução de excesso de nutrientes ? ação
• humana ? acelera o processo de eutrofização
• mudanças temporais no nível dágua
• plantas exóticas crescem rapidamente
• ? quantidade MO ? ? consumo O2 ? mortandade
• de peixes
• criação de peixes herbívoros ? acelera o ciclo de
• regeneração de nutrientes e plantas.

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Dinâmica das características Limnológicas das
Baías Porto de Fora e Acurizal (Pantanal de Mato
Grosso) em função da variação do nível da água

• Da Silva, C.J Esteves, F.A.

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Metodologia

• estudo realizado em duas Baías do pantanal
  matogrossense.
• três estações amostradas na baía Acurizal
• (I,II,III) e uma na lagoa Porto de Fora (IV).
• período de um ano Nov/84 a Nov/85
• variáveis analisadas no período chuvoso
• (águas altas) e seco (águas baixas) O2
• dissolvido, profundidade de Secchi, pH,
• condutividade elétrica, concentração de
• nutrientes.

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Resultados e Discussão

• ?Valores de O2 dissolvido ? no período de
  enchente
• e cheia entrada de material depositado na área
• alagada aumento da profundidade ? dificulta
• ação do vento e circulação de gases.
• ?Profundidade de Secchi ? maior nas estações I e
• II em março (pico da cheia) ? rápido processo de
• decantação e ? no início da enchente em Outubro
• na estação III ? profundidade da coluna dágua
  no
• período de estiagem e início da enchente,
• favorecendo a resuspensão do sedimento.

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• Os valores de pH praticamente não mostraram
• um padrão de variação sazonal.
• Condutividade (presença de íons dissolvidos)
• valores? na época de enchente,cheia e vazante ?
• aporte de carga iônica representada pelo material
• introduzido, valores mais baixos no final da
  vazante
• e na estiagem. Concentração de Ca, K e ? Mg
• ?cheia ? mobilização desses elementos pelas águas
• pluviais e de enchentes, a partir dos solos e
  rochas.
• Na apresenta comportamento inverso.

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• ? concentração de formas fosfatadas,
• nitrogenadas e do silicato ? entrada de grande
• quantidade de MO, diluição de nutrientes pelo ?
  no
• volume da água, incorporação pelas macrófitas
• aquáticas, fitoplâncton, perifíton das formas
• assimiláveis.
• Na estiagem essas concentrações são ainda maiores
• ? relação inversa com o nível da água e cátions
  ?
• taxa de evaporação, ? volume e profundidade da
• coluna de água ? ressuspensão do sedimento.

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Conclusão

• A regeneração de nutrientes envolve
• tanto o meio biótico quanto o biótico. Os
• ecossistemas aquáticos não estão isolados,
• eles são altamente influenciados pelos
• terrestres, pelas condições ambientais e
• pela ação do homem.

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Bibliografia

• Pinto-Coelho, R. M. Fundamentos em
• ecologia. Porto alegre Ed. Artmed, 2000.
• Tundisi, J. G. Saijo, Y., Limnological
• studies on the Rio Doce Valley Lakes.
• Brasilian Academy of Sciences.
• University of São Paulo.Brasil, 1997.
• http//www.unicamp.br/fea/ortega/eco/iur
• i12.htm.